地质雷达正演中的频散压制和吸收边界改进方法

从麦克斯韦方程组出发,建立了地质雷达的时域有限差分法（ＦＤＴＤ）数学模型,导出了理想 散关系和超级吸收边界条件。理想频散关系 考虑了ＦＤＴＤ法的收敛性和稳定性,也考虑了高频电磁波在Ｙｅｅ氏网格中的传播特点;超吸收边界条件则用磁场分量来提高电场分量精度。数值试验表明,理想频散关系能真实地反映雷达波在地下介质中的传播规律,超吸收边界条件能有效减小截断边界的伪反射,提高正演精度。将之应用于实际计算,取得     

矿井地质雷达正演中的两个理论问题

从麦克斯韦方程组出发,建立了矿井地质雷达的时域有限差分法(FDTD)数学模型,导出了理想频散关系和超吸收边界条件.理想频散关系能真实地反映雷达波在地下介质中的传播规律,压制数值频散现象超吸收边界条件能有效减小截断边界的伪反射,提高正演精度.将之应用于实际计算,取得满意效果.     

地质雷达在公路建设中的应用

地质雷达是利用高频电磁波在地下介质中传播规律进行勘查和检测的一项现代高新技术。本文探讨了地质雷达在公路工程建设各个阶段中的作用,重点介绍了公路质量无损检测方面的基本解释理论,并给出了几个应用实例。     

地质雷达数据处理现状和展望

地质雷达作为一种重要的环境地球物理探测方法 ,研究高频电磁波在地下介质中的传播、反射和绕射等波动现象和规律 ,能提供近地表介质特性和结构的高分辨率信息。十多年来 ,地质雷达在地质、环境、水文、灾害、工程和考古等领域得到了广泛应用 (Ｊ .Ｌ .Ｄａｖｉｓ ,Ｓ .Ａ .Ａｒｃｏｎｅ ,Ｊｒ.Ｍ .Ｂｅｒｅｓ,等 ,1989,1998,1991)。研究表明 ,在高频和低电导率条件下 ,介质中位移电流占主导地位 ,传导电流可忽略不计。此时 ,声波方程可以近似地代替电磁波方程 (Ｂ .Ｕｒｓｉｎ ,1983)。十多年来 ,地质雷达的应用几乎都是在假设传导电流忽略…     

复杂地电模型的探地雷达时域有限差分正演

目前探地雷达正演模拟。都是针对简单的层状模型、圆状空洞、正方形空洞等单一的规则模型,而对于地下弯曲的界面或“V”字形等复杂模型的正演,实现起来较为困难。然而,地下构造是复杂的,因此,对复杂地电模型的正演研究显得更为重要。这里以麦克斯韦两个旋度方程为基本出发点,运用K.S.Yee的空间网格模型理论和时域有限差分法的基本原理,推导出二维空间的探地雷达正演方程组,通过讨论数值频散关系及其产生原因,推导出符合探地雷达实际传播规律的理想频散关系。为解决正演模拟时截断边界处的超强反射,采用了Mur超吸收边界条件．并以自制的探地雷达正演模拟程序为依托,对两个复杂的探地雷达模型进行了正演模拟,得到了正演剖面图。从其后模拟实例中的两正演剖面图可以看出,边界截断处的干扰波被大大地减少,消除边界反射后的雷达剖面能更好地指导工作人员进行地质解释,从而达到了把雷达的正演研究深入到复杂地电模型中去的目的,使正演研究更符合实际的地质情况。     

矿井地质雷达超前探测正演模拟

用时间域有限差分(FDTD)法建立矿井地质雷达的模型。采用理想频散关系和超吸收边界条件,对几个典型矿井地电模型进行了正演模拟,研究了矿井地质雷达超前探测的剖面特征。巷道对各道直达波能量分布及波列形状有明显影响;煤岩分界面主要影响反射波能量分布。      

探地雷达有限元数值模拟及衰减特性探讨

从Maxwell方程组出发,推导了带衰减项与不带衰减项的探地雷达(GPR)有限元波动方程。利用matlab平台编译了二维GPR有限元正演模拟程序。通过对典型模型例子的模拟分析,给出了GPR电磁波衰减比的概念及其计算公式,加深理解了GPR电磁波在不同介质中的传播特性。在GPR正演模拟中,必须考虑衰减项的吸收作用,得到的模拟结果更符合GPR电磁波在地下介质中的传播规律,更有助于理解和掌握地下介质中探地雷达波的传播规律,对探地雷达资料的地质解释具有更好地指导意义。     

探地雷达在公路质量无损检测中的应用研究

探地雷达是利用高频电磁波在地下介质中传播规律进行勘查和检测的一项现代高新技术,广泛地应用于灾害地质调查、公路工程质量的无损检测等浅层及超浅层工程地质勘查中。本文以探地雷达在公路工程质量无损检测中的应用为基础,简述其在该领域应用的方法原理,讨论了公路结构模型与探地雷达反射信号间的关系,最后给出应用实例,以说明该方法的应用效果。      

地质雷达探测技术在岩溶地形勘察中的应用

岩溶地形的有效勘察是保证岩溶地区工程施工安全与质量的重要因素.从应用条件来看,地质雷达方法较其它地球物理方法更适应浅层复杂岩溶地形的勘察.这里介绍了地质雷达在岩溶地形勘察中的工作原理和方法,分析了在岩溶地区雷达波的传播特点与曲线特征,结合工程实例,探讨了地质雷达在岩溶地形勘察中的应用.经分析认为,该技术能够有效地完成岩溶地区的工程地质勘察工作,有较好的发展前景和应用价值.     

二维有限差分时间域电磁偏移

我们已推出一种二维有限差分时间域（ＦＤＴＤ）偏移算法,有限差分方法的优点在于它能很地应用于各种电导率背景模型,比较ＦＤＴＤ算法和积分方程（ＩＥ）算法的电磁偏移计算结果表明,有限差分法结果比ＩＥ结果能更好地反映电导异常,对于含有榀 的数据也可提供稳定的图像。Ｍｉｎｄｃｏ的地球物理学家们,跨跃日本的Ａｗａｊｉ岛的Ｎｏｊｉｍａ断裂带,开展了ＴＤＥＭ法工作,并利用有限差分偏移方法测定了与断裂有关的导电破碎     

三维频散介质中地质雷达信号的FDTD数值模拟

考虑频散介质的电磁波传播,引入随频率变化的电位移矢量D,并对电场强度E和电位移D进行标准化。开发出一种计算介电常数随频率变化满足Debye关系的频散介质中麦克斯韦方程的时间域有限差分（FDTD）解法,并编写了相应的计算原代码。在边界部分引入假象的介电常数和磁导率,实现了边界的无反射吸收,避免了Berenger完全匹配层中场分裂过程,提高了计算效率。计算实例可以看出频散介质中波的传播情况。     

电磁波场数值计算中时间域有限差分法与时间域伪谱法的对比研究

为提高电磁波场数值计算精度,对时间域有限差分法与时间域伪谱法进行了对比研究。时间域有限差分法是一种目前流行的电磁场时域数值计算方法,已被广泛应用于求解与时间有关的偏导数方程。对于大规模数值计算,时间域有限差分法需要较多的内存空间。时间域伪谱法基于时间域有限差分法,该方法使用快速傅里叶度换来计算麦克斯韦方程中的空间导数。由于傅里叶变换的准确性,时间域伪谱法使计算精度提高,数值计算时所需的格子数大大减少,这极大地节省了计算机内存空间,适合于大规模正反演问题的数值计算。     

电磁场模值转换相位原理及在频率测深法中应用

任何复数均可利用指数形式表示。可以证明,其模值与相位之间存在着可以相互转换的关系。本文从付氏变换出发,推导出频率域复数电磁场的模值与相位的关系式,并给出其易于进行数值计算的形式。通过引入单位相位的概念,使得将模值数值转换为相位成为可能。本文还讨论了数值转换的精度及其在频率测深中的应用问题。     

有耗媒质中电磁波的传播特性

讨论和分析了水平电偶极子源的辐射及电磁波在有耗媒质中的传播特性,有耗媒质是一种异常色散媒质,电磁波在这种媒质中传播时,群速大于相速,从而使波形发生某些失真。     

铜陵花树坡铜矿床伴生金（银）赋存状态及分布规律

铜陵花树坡铜矿床伴生金以矿物态为主，分散态极少；金矿物以银金矿为主，金矿物粒度较细，全部以包体金存在；金的理想回收率为52．21％。     

独立分量分析在探地雷达信号处理中的应用初探

针对探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)信号信噪比低、背景杂波强,事先对探测目标的信息所知甚少,近乎处于“盲”状态,因而实际处理难度大等实际问题,提出了将独立分量分析(In-dependent Component Analysis,ICA)这种盲信号处理技术应用于GPR信号处理,并利用ICA中的Fast-ICA算法,对ICA法在GPR信号处理中的应用进行了初步探索,实现了GPR信号中弱目标信号和强背景杂波的有效分离,并初步解决了对所分离目标信号的正确排序,以及由ICA方法本身带来的所分离目标独立分量信号符号的不确定性等问题,使GPR信号信噪比大幅提高,从而使GPR的目标检测性能也得以显著改善。在对诸如地雷、地下管线等局部目标的时域有限差分法(Finite-dif-ference Time-domain,FDTD)、仿真GPR数据和室外试验观测GPR数据进行ICA处理后,都取得了理想的结果。      

柴达木盆地北缘第三系碎屑岩储层特征

柴达木盆地北缘第三系有丰富的油气储集 ,主要存在于碎屑岩中 ,油气的储集明显与碎屑岩的沉积环境和成岩作用有关。对碎屑岩的储集空间和物性特征起直接的控制作用。通过分析碎屑岩的孔隙类型及在空间的分布特征 ,表明在早、晚成岩作用的转换带有大量的次生溶孔存在 ,是油气的有利富集区。储层物性与方解石成负相关 ,粘土矿物则有不同的变化趋势 ,伊利石的存在使物性变差。